SEPTIMA PARTE:
SEPTIMA PARTE:
El desarrollo científico de un lubricante para cadenas de bicicleta comprende dos etapas distintas: la formulación y las pruebas. Cada una de ellas contiene varios subprocesos detallados. Muc-Off realiza pruebas científicas en el laboratorio, midiendo la eficacia o la durabilidad de un lubricante y analizando los resultados. A continuación, se entrega a múltiples organismos de prueba independientes, que realizan sus pruebas y proporcionan una comparación con nuestros resultados, antes de ser probado en la carretera por nuestro personal experimentado y de nivel profesional Atletas patrocinados, para obtener el sello final de aprobación.
Las pruebas de laboratorio se realizan con nuestros tribómetros, recientemente adquiridos y altamente sofisticados, y con nuestro dinamómetro de optimización de cadenas Lubricar (CLOD). Ambos nos dan una clara ventaja en una categoría que carece de literatura de prueba documentada, protocolos para pruebas repetibles y reproducibles, y normas de prueba independientes.
En este capítulo, describiremos el valor de cada uno de los procesos, distintos pero estrechamente alineados, de las pruebas, las mediciones y los análisis. Enmarcaremos nuestra investigación en el contexto del lubricante del Proyecto Landa: nuestra fórmula más rápida y nuestro primer gran proyecto tras la finalización de nuestro proyecto de investigación conjunto con el Laboratorio del Químico del Gobierno (LGC) y el Laboratorio Nacional de Física (NPL).
Los tribómetros son máquinas para medir contactos tribológicos. Ofrecen versatilidad, control y una resolución extremadamente alta. Nuestra decisión de invertir en dos tribómetros es uno de los resultados más significativos del proyecto de investigación conjunto.
Para el proyecto Landa, los científicos de Muc-Offadaptaron una prueba de bola sobre disco en movimiento estándar en la industria como componente vital del proceso de selección. La prueba tribo, realizada mediante la aplicación de un aceite candidato entre una bola metálica fija y un disco metálico que se mueve hacia delante y hacia atrás para generar fricción, aceleró enormemente este proceso largo, pero esencial. El uso de una bola estándar en el proceso de cribado permitió probar muchas iteraciones de Lubricar y seleccionar las mejores para pasar a la prueba final desarrollada con NPL.
Cada elemento de la prueba NPL utilizada en las pruebas del tribómetro del Proyecto Landa está controlado. La bola fija se sustituye por una muestra especialmente mecanizada y los discos se fabrican con un metal de dureza y acabado superficial conocidos. El contacto entre la bola y el disco se realiza a una presión predeterminada. El movimiento recíproco del disco bajo la bola (hacia adelante y hacia atrás para reproducir el movimiento de deslizamiento entre el pasador de enlace y el rodillo) se realizó a una velocidad prescrita. Cada parámetro se definió para reproducir la velocidad, la carga, la fuerza y el movimiento que probablemente se produzcan en la zona de la cadena que genera más pérdidas.
La medición es el preludio del análisis. El tribómetro genera un gráfico en tiempo real (durante la prueba) para mostrar la relación entre la fuerza normal y la fuerza de fricción, y su informe final se crea en una hoja de cálculo. Al dividir la fuerza de fricción entre la carga normal se obtiene el coeficiente de fricción: una medida vital en cualquier fase del desarrollo del lubricante, pero especialmente valiosa durante el proceso de selección. La capacidad del tribómetro de generar una medida definitiva de la fricción a partir de una serie de parámetros, de mostrarla en un gráfico y de proporcionar los datos subyacentes en una hoja de cálculo, lo convierte en una herramienta esencial para las pruebas comparativas. Por ejemplo, en una prueba reciente se compararon cuatro lubricantes en el software Tribolab, lo que dio lugar a un gráfico derivado de más de 28 millones de puntos de datos, algo que no es posible con Microsoft Excel.
Nuestro Dinamómetro de Optimización de Cadenas Lubricar (CLOD) sigue ocupando un lugar central en nuestro desarrollo científico de fórmulas de rendimiento o durabilidad. Se trata de una máquina galardonada para aplicaciones específicas, construida a mano con las más altas especificaciones, y es la manifestación física de nuestro compromiso con las demandas basadas en datos de nuestro socio profesional más exitoso y duradero, INEOS Grenadiers.
Aunque el CLOD no puede igualar a nuestros tribómetros desde el punto de vista de la versatilidad o la resolución, es sumamente preciso (probado con 0,005w al realizar una prueba de tensión por los científicos de LGC y NPL) y, mediante el uso de componentes reales de Sistema de transmisión , reproduce la aplicación con perfecta fidelidad. Las medidas que definen el dinamómetro son la velocidad y la carga (esta última definida por la tensión de la cadena). Otros factores que afectan a los resultados de las pruebas son la cadena, los piñones y los platos: el estado, el número de eslabones y el revestimiento (cadena) y el número de dientes (platos/piñones).
El CLOD tiene dos configuraciones subyacentes: potencia de absorción y potencia de recirculación. En el modo de tensión, el banco de potencia puede describirse como un dispositivo de "recirculación de potencia", que "bloquea" el par en la cadena. Al poner la cadena en tensión, se garantiza que la presión de contacto captada coincida con la aplicación. El motor de accionamiento hace girar el plato, mientras que el piñón gira libremente. Por lo tanto, la potencia necesaria para hacer girar el eje en el motor de accionamiento es la misma que la disipada por la cadena en forma de fricción. Esto permite medir con precisión la pérdida de potencia por fricción. Antes de la prueba, el banco de potencia se calibra para establecer el número de voltios equivalente a una determinada cantidad de par. Para ofrecer un ejemplo puramente hipotético, esto podría hacer que 10v equivalieran a 10Nm. Estos valores se adquieren junto con las RPM, y los datos se recogen a frecuencias de 10kHz, es decir, 10.000 puntos de datos por segundo, aunque se puede utilizar una frecuencia de adquisición de datos aún mayor para el uso en comparaciones de filmaciones de alta velocidad en las que los datos se "sincronizan" con el vídeo, por ejemplo, los cambios de marcha.
Al igual que el tribómetro, el banco de potencia genera datos para su análisis en forma de gráfico y de datos brutos. Aunque genera un gráfico en tiempo real (durante la prueba), pueden crearse otros gráficos a partir de los datos subyacentes contenidos en los datos capturados. Se utiliza un software especializado para conjuntos de datos muy grandes, pero siempre hay dos mediciones críticas: El par y las RPM, que luego se utilizan para calcular los vatios y, por tanto, la potencia perdida por la fricción.
CLOD es un equipo de renombre en la industria que ha ganado dos premios. Ganó los premios en la categoría de Pruebas y Medidas Físicas y en la de Aplicación del Año en los National Instruments (NI) Northern European Engineering Impact Awards 2015, lo que lo convierte en una valiosa herramienta no solo para Muc-Off, sino para los estándares de la industria en general. Sus lecturas superprecisas proporcionan a Muc-Off los datos de ensayo de mayor nivel disponibles sobre el terreno. CLOD se desarrolló con National Instruments, una empresa multimillonaria con sede en Austin (Texas). Aunque suelen trabajar con proyectos de alto perfil centrados en áreas como la física nuclear, la oportunidad de crear una máquina innovadora como CLOD era una oportunidad que no se podía dejar pasar.
En la formulación del lubricante del Proyecto Landa, las pruebas de banco de potencia siguieron al proceso de selección realizado con el tribómetro. Las pruebas en el tribo resultaron tan eficaces para identificar los aceites base adecuados que sólo se tomaron cuatro fórmulas para realizar ciclos de pruebas en el banco de potencia. De estas cuatro fórmulas, pronto surgió una capaz de alcanzar nuestro valor objetivo de rendimiento, expresado como coeficiente de fricción.
Muc-Off utiliza un interferómetro de luz blanca Contour para analizar los efectos físicos de las pruebas tribo. Por ejemplo, el proceso de selección de posibles aceites para el lubricante del Proyecto Landa concluyó con el uso del interferómetro para medir las cicatrices de desgaste causadas tanto en la bola como en el disco. Midiendo la interacción de las fuentes de luz e interpretando la medición con un algoritmo, el interferómetro genera una imagen tridimensional de alta resolución que revela la profundidad de la cicatriz: la contrapartida física del coeficiente de fricción teórico.
Muc-Off da la máxima importancia a las pruebas, las mediciones y los análisis. Nuestro consejo de administración no aprobará el lanzamiento de un nuevo producto sin antes evaluar los informes detallados generados por las exhaustivas pruebas realizadas por nuestro equipo de I+D.
Nuestros protocolos y procedimientos han avanzado enormemente desde la finalización de nuestro proyecto de investigación conjunto con LGC y NPL. Aunque los principios científicos en los que se basaban nuestras pruebas anteriores permanecen, por supuesto, inalterados, nuestro personal, con formación de doctorado, está ahora equipado para aplicar toda la profundidad de sus conocimientos para desarrollar lubricantes cada vez más eficaces y duraderos.
Su objetivo es la repetibilidad y la reproducibilidad. Su objetivo, Supremo , es crear pruebas fiables que puedan utilizarse en todo el sector; normas independientes con las que puedan compararse con precisión los productos de fabricantes rivales. Aunque esto último sigue siendo una ambición a largo plazo, la consecución de protocolos de ensayo repetibles y reproducibles está ya al alcance de la mano.
Pero aunque las pruebas internas de laboratorio aporten pruebas o datos contundentes, nada se puede comparar con la aplicación en el mundo real. En Muc-Off, hay una amplia gama de ciclistas de diferentes niveles de habilidad, para poner a prueba cada nuevo producto. En el caso de nuestro desarrollo de lubricantes, aunque gran parte de la investigación inicial se realiza en I+D, hay que realizar pruebas sobre la bicicleta para asegurarse de que funciona en el mundo real. Un miembro de nuestro equipo de I+D es un ex corredor olímpico de BMX; regularmente recorre más de 300 millas probando una variante de lubricante antes del análisis de resultados, logrando rendimientos de 1500-2000 vatios.
La ubicación también es clave. El centro de I+D de Poole (Reino Unido) cuenta con una gran variedad de superficies y elevaciones, y el tiempo puede ser especialmente cambiante. Por ello, nuestros lubricantes de desarrollo se prueban en una gran variedad de condiciones.
Las pruebas independientes son un aspecto increíblemente importante del proceso, ya que proporcionan otro nivel de verificación de nuestros resultados. En la actualidad no existe una norma acordada en el sector para las metodologías de ensayo, pero hemos comprobado que la combinación de sólidos métodos de ensayo internos en equipos de última generación, con ensayos independientes y en el mundo real, nos permite desarrollar los mejores lubricantes posibles, y tener confianza en las afirmaciones de nuestros productos.
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